CN102519089A

CN102519089A - 带卸荷功能的空调器

Info

Publication number: CN102519089A
Application number: CN2011103964715A
Authority: CN
Inventors: 陈城彬; 张先雄
Original assignee: TCL Air Conditioner Zhongshan Co Ltd
Current assignee: TCL Air Conditioner Zhongshan Co Ltd
Priority date: 2011-12-04
Filing date: 2011-12-04
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明公开带卸荷功能的空调器，包括压缩机、四通阀、室外换热器、室内换热器，还包括卸荷阀部件和节流组件；所述卸荷阀部件包括卸荷阀体、卸荷节流阀管与节流阀芯；在阀体内卸荷节流阀管的管端上设有阀门；所述所述节流组件连接阀体，所述节流组件包括制冷节流阀芯和滑动式节流阀芯。当系统压力超过卸荷值时，带卸荷功能的空调器使冷凝器出口的高压制冷剂从卸荷节流阀流到室内侧换热器进液端，保证了空调器的可靠性运行。

Description

带卸荷功能的空调器

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，更具体地说，是涉及一种带卸荷功能的空调器。

背景技术

在空调技术领域，针对不同的使用气候环境，GB/T7725《房间空气调节器》分别定义了T1、T2、T3三种工况类型的空调器，其中T3工况为热带气候类型，使用条件最为恶劣。当空调器制冷系统在T3恶劣环境下工作，容易出现压缩机过流、过热、过载保护器跳开等现象，同时，在T3工况下，有效换热的两相区减少，系统制冷量和能效比会有所下降。针对T3工况地区使用条件，一般通过加卸荷节流毛细管达到过负荷保护：卸荷毛细管出口位于室内侧换热器进液端，与节流毛细管并联。或者是通过卸荷毛细管从冷凝器出口将常温高压液态制冷剂卸荷到压缩机回气管里，从而使得冷凝压力降低，排气温度下降，保护空调器压缩机。总的来说，其工作原理是：当冷凝压力过高时卸荷阀开启，将冷凝器出口的高压液体排出，调节流量，降低冷凝器压力。卸荷毛细管的规格一般有φ2.6、φ2.2、φ1.9、φ1.6、φ1.4、φ1.2等，但是，在卸荷毛细管焊接的过程中很容易造成焊堵。而且卸荷毛细管导致毛细管部件体积增大，在目前结构紧凑的室外机上装配，装配空间明显不够，使装配操作耗时耗力，效率非常低下。

发明内容

为克服上述的问题，本发明的目的在于提供一种工艺稳定性好、控制精度高的带卸荷功能的空调器，使空调系统在T3工况下仍能保持良好的制冷性能，节流控制更加精准、可靠，提高装配作业效率，杜绝目前卸荷毛细管焊堵焊漏的现象。

为此，本发明采用以下技术方案：带卸荷功能的空调器，包括压缩机、四通阀、室外换热器、室内换热器，还包括卸荷阀部件和节流组件；所述卸荷阀部件包括卸荷阀体、卸荷节流阀管与节流阀芯；在阀体内卸荷节流阀管的管端上设有阀门；所述所述节流组件连接阀体，所述节流组件包括制冷节流阀芯和滑动式节流阀芯。

所述阀门由承压滑块和弹簧组成，所述弹簧将承压滑块抵压在卸荷节流阀管的管口上。

所述卸荷节流阀管由卸荷阀出口转接口、节流阀装载腔、高压阀接管构成，节流阀装载腔的端部设有节流阀管锥面；所述节流阀芯由阀身与节流孔构成，阀身一端设有圆倒角，所述节流阀芯在节流阀装载腔内滑动，所述节流阀芯的圆倒角与节流阀管锥面过盈相配。

所述卸荷节流阀管的卸荷阀出口转接口内径大于节流阀装载腔内径。

所述节流阀芯的阀身直径小于节流阀装载腔内径。

本发明的有益效果：

1)装置结构紧凑、节流元件不另外占用空间，不增加焊点，从而彻底避免焊接焊堵现象。

2)员工操作更加简便，从而减少生产下线率。

3)在T3环境下，当系统压力超过卸荷值时，带卸荷功能的空调器使冷凝器出口的高压制冷剂从卸荷到室内侧换热器进液端，保证了空调器的可靠性运行。

附图说明

图1是现有带卸荷阀的空调器制冷系统结构示意图；

图2是现有卸荷阀的管路连接示意图；

图3是本发明带卸荷功能的空调器在制冷模式卸荷状态下的制冷系统结构示意图；

图4是本发明的空调器在制热模式下的制冷系统结构示意图；

图5是本发明的空调器卸荷装置的管路连接示意图；

图6是图5的C部放大图；

图7是本发明的空调器节流装置的结构示意图；

图8是本发明的空调器滑动式节流阀芯的结构示意图；

图9是本发明的空调器制冷节流阀芯的结构示意图；

图10是本发明的卸荷节流阀管的结构示意图；

图11是本发明的空调器卸荷节流阀芯的结构示意图；

图12是本发明的卸荷装置在卸荷状态下的制冷剂流向示意图；

图13是本发明的卸荷装置在制热状态下的制冷剂流向示意图。

具体实施方式

参见图1，现有技术中，针对T3工况，空调器制冷系统上增设有卸荷阀33和卸荷毛细管34，空调器制冷系统由压缩机102、四通阀103、室外换热器105、室内换热器104、主毛细管35、卸荷阀33和卸荷毛细管34组成。在制冷工作时，压缩机102将高温高压的制冷剂排到四通阀103，经四通阀流到室外换热器105，制冷剂在室外换热器中释放热量冷凝成液态制冷剂，并流向主毛细管35，经主毛细管到室内换热器104，再流向四通阀，回到压缩机中。在T3工况下，当室外换热器的冷凝压力过高、大于卸荷设定值时，卸荷阀启动，从卸荷阀33、卸荷毛细管34分流部分制冷剂，从而降低冷凝压力。图2是现有的卸荷阀制冷管路连接示意图，卸荷毛细管34连接卸荷阀33，从四通管的一个出口引出卸荷阀的进口管，四通管的另外两个出口分别连接主毛细管35和卸荷节流阀管。

图3、4是制冷系统结构示意图，其中，图3示出的是在制冷模式下，当空调器在T3恶劣条件下卸荷装置工作时的状态及制冷剂的流向示意。图4是制热模式下的制冷系统工作状态及制冷剂的流向示意。图5-11所示的是本发明的卸荷装置结构及各零件的结构图，其中，图6所示的是卸荷装置在非卸荷工作状态的结构。图12是卸荷装置在卸荷工作状态的结构，图13是卸荷装置在制热状态的结构。

参见图3、图5、图12，空调器制冷系统由带节流装置的卸荷阀部件101、压缩机102、四通阀103、室外换热器105、室内换热器104、高压阀107、低压阀106组成。当空调器在T3恶劣条件下开启时，高压液态制冷剂从冷凝器出口管流入分流三通12，通过分流三通12进入卸荷阀过渡管10，然后流入卸荷阀的圆形凹槽7内，由于冷凝压力较高，即卸荷阀的圆形凹槽7制冷剂对承压滑块5作用力大于弹簧4的压力。承压滑块5被顶开，即卸荷阀开启，高压的液体冷媒从圆环柱形凸台6入口流入，通过圆环柱形凸台6进入卸荷节流阀装载腔92。高压的液体制冷剂将卸荷节流阀芯8下压，使得卸荷节流阀芯8的圆倒角83紧贴卸荷节流阀管锥面93，使得卸荷节流阀管的装载腔92闭合，迫使高压液态制冷剂经卸荷节流阀芯节流后进入室内侧换热器进液端，从而实现高压卸荷的作用，从而保证了空调器在恶劣的环境下可靠的运行。

参见图7-11，滑动式节流阀芯22的外周均匀的设置有四个棱块223，滑动式节流阀芯22中心开设了一个节流孔222，该节流孔222以及制冷节流阀芯节流孔243的直径和长度依据制热工况所需要流量精确设计和加工而成，保证通过的制冷剂达到额定制热的流量。在滑动式节流阀芯22一端设置有圆倒角221。

制冷节流阀芯24的顶部设置有圆倒角241，制冷节流阀芯侧壁设有固定螺纹242，该固定螺纹242与阀座27的制冷节流阀芯固定螺纹26相啮合。当制冷节流阀芯24拧紧在阀座27内时，制冷节流阀芯圆倒角241紧贴阀座27内的制冷节流阀芯密封锥面25。使得制冷节流阀芯24与阀座27内腔密封，保证系统的制冷剂只从制冷节流阀芯24中心的节流孔243流通。所述节流孔243的直径和长度依据制冷工况所需要流量精确设计和加工而成，保证通过的制冷剂达到额定制冷的流量。制冷节流阀芯24另一端设置有一个密封圈凹槽244，密封圈245套在密封圈凹槽244上，密封圈245与节流组件2的阀座27内腔形成过盈配合，进一步的密封了制冷节流阀芯24与阀座27内腔。制冷节流阀芯24距离密封圈凹槽244最近的一端中心开设有一个正六边形凹槽的六角孔，可通过内六角插入六角孔将制冷节流阀芯拧紧与阀座中。

卸荷节流阀芯8为圆柱形状，中心的设置有一个节流孔81，该节流孔81的直径以及长度根据大冷工况所需要的流量精确设计和加工而成。保证空调器在T3恶劣的环境下工作时能可靠的运行。卸荷节流阀芯的一端为圆倒角83，该圆倒角83与卸荷节流阀身82的夹角根据卸荷节流阀管锥面93与卸荷节流阀装载腔92的夹角设计，该该圆倒角83与卸荷节流阀管锥面93形成过盈配合，使得卸荷节流阀芯受向下的压力是该圆倒角83紧贴卸荷节流阀管锥面93。该卸荷节流阀芯外径略小于卸荷节流阀管卸荷节流阀装载腔92的内径。

卸荷节流阀管9材质为铜管，卸荷阀出口转接口91、卸荷节流阀芯装载腔92以及卸荷节流阀管锥面93、高压阀接管94都是由统一管径的铜管扩孔加工而成。卸荷节流阀装载腔92的长度根据卸荷节流阀芯8的长度设计加工，内径略大于卸荷节流阀芯8的外径，卸荷节流阀管锥面93与卸荷节流阀芯8的圆倒角形成盈配合，使得卸荷节流阀芯8受向下的压力是卸荷节流阀芯的圆倒角83紧贴在卸荷节流阀管的锥面93上。带节流元件卸荷阀的出口管13外径略小于卸荷阀出口转接口91的内径略大于卸荷节流阀芯装载腔92的内径。

参见图5、图6，首先用内六角将制冷节流阀芯24拧紧与阀座27内部的制冷节流阀芯固定螺纹26上，此时该制冷节流阀芯24的圆倒角241紧贴在阀座内部的制冷节流阀芯密封锥面26上，使得制冷节流阀芯24外侧与阀座27内腔密闭，保证了制冷剂流经制冷节流阀芯24的节流孔243。制冷节流阀芯24的密封圈245与阀座27腔的内壁形成过盈配合，起到进一步的密封作用。将滑动式节流阀芯22放置在阀座27的滑动腔28内，其的圆倒角221正对滑动节流阀芯密封锥面23。节流组件2内包括可拆卸的滑动式节流阀芯22、制冷节流阀芯24、止退圈21，将装配好的节流组件以及卸荷节流阀管按照图5焊接好，再将该带节流元件卸荷装置部件装配到空调器室外机中。与空调器高压阀相焊接的卸荷节流阀管的内径比较大，焊接不易产生焊堵现象。该装置结构紧凑，成本较低，避免了加工卸荷毛细管复杂的工序，所需要的装配空间小，减少装配的难度，提高工作效率。当空调器在非T3环境下运行制冷时，高压液态制冷剂从冷凝器出口管流入分流三通12，通过分流三通12进入卸荷阀过渡管10，然后流入卸荷阀体3的圆形凹槽7内，此时圆形凹槽7内的制冷剂压力较小无法顶开由弹簧4下压的承压滑块5，承压滑块5与圆环柱形凸台6入口保持密闭。由于节流组件2与圆形凹槽7相连，圆形凹槽7内的制冷剂从侧孔流入节流组件2的进口A端(参见图7)，由于制冷节流阀芯24外侧与阀座27的内腔密闭，所以制冷剂经过制冷节流阀芯24的节流孔243节流后进入阀腔内，制冷剂推动滑动式节流阀芯22向左运动，滑动式节流阀芯22的外周的棱块受到阀腔的止退圈28限位，制冷剂通过由相邻棱块之间形成的旁通通路和节流孔，经过节流组件过渡管1流入T3空调器高压阀。制冷节流阀芯24的节流孔的直径和长度依据制冷工况所需要流量精确设计和加工而成，保证通过的制冷剂达到额定制冷的流量，实现热泵空调器系统额定的制冷效果。液态的制冷剂在蒸发器中吸热蒸发后变成低压气体由压缩机吸入压缩成高压气体后排入冷凝器放热冷凝进入下一个循环。

参见图4、图5、图13，当空调系统制热工作时，液态制冷剂通过高压阀107后从节流组件过渡管1进入节流组件2的A端，经过止退圈21到达滑动腔28，向左运动的制冷剂推动滑动式节流阀芯22向左运动，使得滑动式节流阀芯22的圆倒角221紧贴于阀座27的滑动节流阀芯密封锥面23，使得滑动腔28闭合，迫使制冷剂经滑动式节流阀芯22的节流孔后进入下一个阀腔。再经过制冷节流阀芯24的节流孔节流后流入圆形凹槽7，此时圆形凹槽7内的制冷剂压力较小无法顶开有弹簧4作用的承压滑块5，承压滑块5与圆环柱形凸台6入口保持密闭。由于卸荷阀过渡管10与圆形凹槽7相连，圆形凹槽7内的制冷剂从侧孔流入卸荷阀过渡管10，流经卸荷阀过渡管10后到达分流三通12，然后经过冷凝器出口管的网兜过滤器清洁后进入冷凝器。所述的滑动式节流阀芯22节流孔和制冷节流阀芯24的节流孔直径以及长度依据制热工况所需要流量精确设计和加工而成，保证通过的制冷剂达到额定制热的流量。节流后的制冷剂由冷凝器出口进入经过冷凝器蒸发换热后低压气态制冷剂由压缩机吸气口吸入压缩后形成高压气态制冷剂进入下一个循环。

本发明不需卸荷毛细管，减少了卸荷毛细管的焊接连接工序，减少焊堵现象。该装置结构紧凑，成本较低，避免了加工卸荷毛细管复杂的工序，所需要的装配空间小，减少装配的难度，提高工作效率。

Claims

1.带卸荷功能的空调器，包括压缩机、四通阀、室外换热器、室内换热器，其特征在于：还包括卸荷阀部件和节流组件；所述卸荷阀部件包括卸荷阀体、卸荷节流阀管与节流阀芯；在阀体内卸荷节流阀管的管端上设有阀门；所述所述节流组件连接阀体，所述节流组件包括制冷节流阀芯和滑动式节流阀芯。

2.根据权利要求1所述的带卸荷功能的空调器，其特征在于：所述阀门由承压滑块和弹簧组成，所述弹簧将承压滑块抵压在卸荷节流阀管的管口上。

3.根据权利要求2所述的带卸荷功能的空调器，其特征在于：所述卸荷节流阀管由卸荷阀出口转接口、节流阀装载腔、高压阀接管构成，节流阀装载腔的端部设有节流阀管锥面；所述节流阀芯由阀身与节流孔构成，阀身一端设有圆倒角，所述节流阀芯在节流阀装载腔内滑动，所述节流阀芯的圆倒角与节流阀管锥面过盈相配。

4.根据权利要求3所述的带卸荷功能的空调器，其特征在于：所述卸荷节流阀管的卸荷阀出口转接口内径大于节流阀装载腔内径。

5.根据权利要求4所述的带卸荷功能的空调器，其特征在于：所述节流阀芯的阀身直径小于节流阀装载腔内径。